35t／h循环流化床锅炉的研制与推广

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1、35t/h循环流化床锅炉的研制与推广　中国科学院工程热物理研究所张亚夫姜鸿安包绍麟王达三一、前言35吨／时循环流化床发电锅炉的研究，开发和定型推广，是中国科学院工程热物理研究所牵头承担的国家七五科技攻关任务，它被列入七五国家重点科技攻关计划重点项目的四百项新产品中，由济南锅炉厂进行施工设计和加工制造，安装在明水热电厂的35T／H循环流化床锅炉4号炉於1989年12月通过了部级技术鉴定，它是我国第一台并网发电的循环流化床锅炉，填补了国内发电锅炉应用循环流化床技术的空白。不少单位到明水参观，实习，这台锅炉的运行对促

2、进循环流化床技术在中国的发展和推广起到一定作用。目前国内已有数十家研究单位和制造厂进行循环流化床锅炉的研制和技术开发，已有多种型投入运行，两种结构的75T／H分级循环流化床锅炉通过了部级产品鉴定，由中国科学院承担的国家八五攻关课题研究220T／H循环流化床电站锅炉的任务在顺利实施中。二、35T／H循环流化床发电锅炉1、 背景1986年工程热物理研究所与煤炭部科技司签定了承担研制35T／H循环流化床发电锅炉的“七五”科技攻关合同，经过一段时间的酝酿和组织，工程热物理所分别与济南锅炉厂、明水热电厂、中科院沈阳金属研

3、究所、广州能源研究所、自动化研究所、化工冶金子专题合同，明确了各单位承担的任务根据安排由工程热物理所提出的锅炉总体技术方案，在该所参与下济南锅炉厂负责设计和加工制造。经过调查研究和总结2．8MW循环流化床燃烧装置的试验结果及10T／H循环流化床锅炉的设计的经验，提出了采用分级循环的流化床燃烧系统的35T／H炉的设计方案。2、 分级循环流化床燃烧系统循环流化床燃烧系统中由于快速运动的物料颗粒与壁面相碰撞，使得壁面材料受到磨损，物料自身经受粉化，磨损率M除了与碰撞材料的物性等因素有关外，相碰时的速度V和物料粒径DP

4、是两个重要因素，近似有MCPP2V3灵了减轻发生的磨损和粉化，对循环物料按其粒径粗细进行分离收集和返料是一个途径。即可以先通过一个低速的惯性分离室，由于速度比较低，其磨损和粉化可显著减为了得到必要的循环物料量和较好的燃尽，再用一个旋风分离器来分离收集更细的物料，使其循环再燃，因为这里是细颗粒，磨损和损化也较轻微，构想的这种物料分级循环的燃烧系统，应用于35T／H循环流化床锅炉，取得了较好的效果。惯性分离器的分离效率ηX为旋风分离器的效率为ηX因而分级循环燃烧系统的分离效率为η＝ηg＋（1－ηg）ηX分离效率得到

5、提高，物料的循环量有加大的可能，由于粉化情况的改善，使燃烬状况变好，锅炉原始排放浓度降低。 表征循环流化床燃烧性能的一年重要参数是循环倍率R＝MS／MF，它是循环物料质量流率MS和加煤率INF的比值。在同样的循环物料量MS条件下，随煤种和煤的发热量不同，给煤量MF有很大差异，则循环倍率也发生很大变化，测量R值又比较困难，尤其是在热态条件下就更不容易了，反应炉膛换热情况的应是炉膛内烟气中携带的固体物料的平均浓度。forthequalityofreviewsandreview.Article26threview(a

6、)theCCRAcompliance,whethercopiesofchecks;(B)whetherdoubleinvestigation;(C)submissionofprogramcompliance,investigationorexaminationofwhetherviewsareclear;(D)theborrower,guarantorloans第5页共6页图1炉膛上部换热系数P图1是在2．8MW试验装置上实测的物料浓度于换热系数的关系，随着炉膛内固体物料浓度的增高，换热加强。目前在循环流化床锅

7、炉设计中，由于对其工作过程的认识尚不够深入，没有制定设计计算方法，一般根据试验数据凭经验选取传热系数，来确定水冷壁受热面，若传热系数选得低了，炉膛受热面必然增加，流速一定时必然使炉体加高，增加设备投资和厂房的基建费。若传热系数选得高了，则炉内物料必须到很高的浓度才能达到额定出力。如果燃料中含灰量少，又分离器效率不高时，将发生达不到予期的较高的物料浓度，发生锅炉出力不足，或运行中需不断向炉内加炉渣或加砂，这会导致炉内磨损加剧，因而在燃烧系统设计时，选取适当的传热系数是至关重要的。3、 锅炉结构该锅炉是中温中压发电

8、锅炉，单汽包自然循环，其结构如图2所示。燃烧室下部采用风帽结构的矩形布风板，中心略微陷，以利于排渣，布风板上方约2米处，炉膛逐渐扩大，燃烧室上部四周为膜式水冷壁受面。挟带固体颗粒的烟气，经炉膛出口烟窗先进入第一级分离器――惯性分离器，使较大颗粒的物粒度收集下来，过返料器且送到燃烧室，通过惯性分离器的烟气再进入旋风分离器，这里收集到的较细物料，经过返料器送回流化床底部循环再燃，返料器为U